[发明专利]一种多功能地震压电检波器测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种地震野外数据采集部件中的压电检波器的多功能测试分析仪器。

背景技术

在地震勘探施工中检波器负责对地震勘探的微弱信号进行拾取，检波器的性能直接关系到地震数据采集的质量，因此对检波器进行测试尤为重要。随着石油勘探的区域从陆地向水域不断扩展，作为地震勘探水中传感器的压电检波器的使用越来越多，非常需要对压电检波器的性能定期作全面测试分析。目前使用的压电检波器测试设备只能测试压电检波器的灵敏度(有的能同时测试极性)，不能对其它性能和指标(如频率、直流电阻、交流阻抗、漏电)进行测试和分析，测试参数单一，不能满足地震勘探质量控制的要求。而且各测试设备的测试方法都属于商业秘密，没有公开。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用PC104嵌入式计算机作为主控制和运算部件，结合专用的多功能的测试信号源产生测试场，配合设计的高精度多通道数据采集板，实现对目前常用地震勘探压电检波器的频率、灵敏度、极性、直流电阻、交流阻抗、漏电指标的全面测试和分析，保障和提高海上地震勘探的数据质量的多功能地震压电检波器测试仪。

本多功能地震压电检波器测试仪由共振测试箱、信号发生器、数据采集板、PC104嵌入式计算机和相应的操作和控制系统几部分构成；信号发生器由检波器功能测试信号源发生器，频率控制器连接正弦波信号源发生器构成；数据采集板由模拟/数字转换电路依次连接信号调理电路和双路传感器匹配及测试继电器构成；模拟/数字转换电路、检波器功能测试信号源发生器和频率控制器通过FIFO总线接口和PC104总线与PC104嵌入式计算机连接，正弦波信号源发生器通过一个功率放大器与扬声器连接，检波器功能测试信号源发生器另一端与双路传感器匹配及测试继电器连接，双路传感器匹配及测试继电器输入端与参考晶体或标准检波器和待测检波器连接；扬声器位于共振测试箱的一端，参考晶体或标准检波器和待测检波器置于共振测试箱内。

PC104嵌入式计算机根据不同的测试项目，控制信号发生器产生一个给定频率的测试信号，通过功率放大器驱动扬声器在测试的共振箱内部形成一个恒定的声压场，使置于其内的参考晶体或标准检波器和待测检波器在共振测试箱内部通过空气耦合同时检测到声压，对声场的压力以电压输出的方式响应；同时数据采集板检测到标准检波器和待测检波器的输出，并对检波器的输出信号进行调理，包括滤波、放大和数字化后，通过计算机接口电路送到计算机进行分析和存储记录，计算机通过对标准检波器和待测检波器的数据进行比较和分析，计算出待测检波器的灵敏度等参数值。另外，检波器采集的频率信号反馈给计算机，控制信号发生器的频率微调和锁定，使声场产生一个频率恒定的压力场，来保证测试的精度。

发明的效果

本多功能地震压电检波器测试仪能够对地震勘探用的压电检波器的自然频率、灵敏度、极性、直流电阻、交流阻抗、漏电等指标作全面测试和分析，是目前功能较全面的测试仪；使用Windows XP操作系统，具有友好的图形用户界面，用户操作方便灵活；既能够对压电检波器的上述性能进行详细测试和分析，又能够对检波器好坏进行快速判断。因此，它能更好地满足用户对压电检波器测试的项目越来越多，测试要求和质量控制规范也越来越高的要求。

附图说明

图1多功能地震压电检波器测试仪结构方框图

图2信号发生器和数据采集板原理方框图

图3软件总体功能框架图

图4软件主流程图

具体实施方式

本多功能地震压电检波器测试仪由共振测试箱、信号发生器、数据采集板、PC104嵌入式计算机和相应的操作和控制系统几部分构成；信号发生器由检波器功能测试信号源发生器，频率控制器连接正弦波信号源发生器构成；数据采集板由模拟/数字转换电路依次连接信号调理电路和双路传感器匹配及测试继电器构成；模拟/数字转换电路、检波器功能测试信号源发生器和频率控制器通过FIFO总线接口和PC104总线与PC104嵌入式计算机连接，正弦波信号源发生器通过一个功率放大器与扬声器连接，检波器功能测试信号源发生器另一端与双路传感器匹配及测试继电器连接，双路传感器匹配及测试继电器输入端与参考晶体或标准检波器和待测检波器连接；扬声器位于共振测试箱的一端，参考晶体或标准检波器和待测检波器置于共振测试箱内。